代祥新
(云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院,云南 昆明 650041)
巖土工程正式開(kāi)工前,勘察人員經(jīng)常會(huì)忽略對(duì)施工地域地下水情況的勘察,但在實(shí)際的施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)的水文條件十分復(fù)雜,如果不采取有效的措施進(jìn)行處理,就會(huì)嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量。因此,研究地下水對(duì)巖土工程勘查的影響及相應(yīng)的控制措施對(duì)于未來(lái)巖土工程的順利開(kāi)展具有十分重要的意義,技術(shù)人員必須給予足夠的重視。
地下水位的提高會(huì)導(dǎo)致土壤中的含水量增加,土壤的重量也會(huì)隨之增加,在斜坡地區(qū)施工的過(guò)程中,就非常容易出現(xiàn)崩塌、滑坡等問(wèn)題,此外,地下水位過(guò)高,巖體就會(huì)整體浸泡在水中,時(shí)間一長(zhǎng),巖體就會(huì)軟化,導(dǎo)致建筑物的抗剪力下降[1]。與此同時(shí),過(guò)度抽取地下水則會(huì)導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化,水資源枯竭的問(wèn)題出現(xiàn),加大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率。
如果地下水中含有較多腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)成分,就可能會(huì)腐蝕巖土工程常用的混凝土、可溶性石材、管道、鋼鐵構(gòu)件等原材料,影響建筑物的使用壽命。例如:建筑物中的混凝土遭到腐蝕會(huì)加速剝落,裸露在外的鋼筋與空氣接觸就會(huì)加速老化,老化后的鋼筋承重能力也會(huì)下降,影響建筑的安全使用。
一般情況下,地下水的水壓不會(huì)對(duì)人正常的生產(chǎn)生活安全造成威脅,但是,一些工程的施工會(huì)破壞地下水的動(dòng)力平衡,當(dāng)?shù)叵滤乃畨焊哂谡V档臅r(shí)候,就非常容易出現(xiàn)管涌、流沙等問(wèn)題,不僅會(huì)影響施工的進(jìn)度,還會(huì)嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量,輕者會(huì)加大工程的成本,重者會(huì)嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全。
首先是施工地區(qū)的氣候條件,包括本地區(qū)的降水量、歷年的最高水位、雨水的蒸發(fā)量以及水位的周期變化趨勢(shì)等,另外,施工地區(qū)的地下水與地表水之間的補(bǔ)排關(guān)系、地下水對(duì)排泄條件的補(bǔ)給可能對(duì)工程質(zhì)量造成的應(yīng)影響都是正式開(kāi)始施工之前技術(shù)人員要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題[2]。其次,主要含水層的分布情況,巖層中含水層和隔水層的埋藏環(huán)境、地下水的水質(zhì)等問(wèn)題也是技術(shù)人員要重點(diǎn)勘察的內(nèi)容。此外,技術(shù)人員還要關(guān)注地下水的受污染情況,并對(duì)地下水的成分進(jìn)行勘測(cè),盡可能地減少地下水對(duì)建筑物的腐蝕。最后,要考慮到本地區(qū)的地質(zhì)條件可能會(huì)對(duì)地下水的水質(zhì)以及水位產(chǎn)生的影響,包括地下水的賦存狀態(tài)和滲流狀態(tài)都要給予充分的關(guān)注。
在巖土工程勘查工作的開(kāi)展過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)施工地區(qū)存在含水層,一定要及時(shí)地對(duì)地下水的水位進(jìn)行測(cè)量。對(duì)靜止水位進(jìn)行測(cè)量,要留出一定的穩(wěn)定時(shí)間,穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)短要根據(jù)含水層的滲透性靈活掌握。如果在施工的過(guò)程中需要進(jìn)行泥漿鉆進(jìn),一定要注意做完細(xì)孔工作后再對(duì)水位進(jìn)行測(cè)量。而在一些水文條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū),往往需要對(duì)多個(gè)含水層的水位進(jìn)行測(cè)量,這時(shí),為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可以通過(guò)必要的止水措施將其他含水層與需要測(cè)量的含水層隔離,再分別對(duì)不同含水層的水位進(jìn)行測(cè)量。
在巖土工程的勘查工作中,工作人員一定要重視對(duì)巖土水理性質(zhì)的勘探,要重點(diǎn)研究施工區(qū)域的地理環(huán)境、地質(zhì)條件、氣象環(huán)境、水文條件等情況,認(rèn)真分析施工區(qū)域的水理性質(zhì)。所謂的水理性質(zhì),就是指在地下水的作用下,巖土層呈現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì),主要包括施工區(qū)域巖土的透水性、軟化性、崩解性、給水性和漲縮性等。在分析巖層水理性質(zhì)的過(guò)程中,首先可以對(duì)采集的巖土樣本進(jìn)行分析,與工程的需要進(jìn)行比對(duì),以此為依據(jù)改進(jìn)工程的施工方案,切實(shí)提升工程方案的可操作性,使地下水對(duì)工程地基的破壞降到最小。
由于地下水對(duì)工程的質(zhì)量具有非常重要的影響,因此一定要盡可能地加快勘察的速度。技術(shù)人員一定要對(duì)地下水的含水層、潛水層的分布情況有充分的了解,并根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)整建筑的施工方案,同時(shí),要盡可能地將地下水對(duì)地基的腐蝕降到最少。
在對(duì)巖土的水理性質(zhì)進(jìn)行勘察的過(guò)程中,一定要嚴(yán)格遵守工程的施工要求,對(duì)施工區(qū)域的水文情況有充分的了解,進(jìn)而根據(jù)勘察的結(jié)果合理地制定施工方案。
發(fā)生基坑突涌的問(wèn)題時(shí),首先要判斷出問(wèn)題的嚴(yán)重程度。在勘察的過(guò)程中,技術(shù)人員一定要重點(diǎn)關(guān)注基坑內(nèi)隔水層的厚度、含水層巖性類(lèi)型、重量、隔水層巖性等問(wèn)題。同時(shí),根據(jù)基坑的深度,對(duì)產(chǎn)生基坑突涌的可能性、基坑突涌的危害、基坑突涌的形式進(jìn)行充分的預(yù)測(cè)[3]。
如果施工區(qū)域有發(fā)生基坑突涌問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn),就一定要及時(shí)地采取防治的措施,具體可以從以下兩個(gè)方面著手:一是可以在基坑周?chē)牡貐^(qū)開(kāi)鑿排水孔,以此來(lái)降低承壓水頭的水壓,進(jìn)而有效地控制承壓的水位;二是基坑不宜過(guò)深,要控制基底水層的深度,降低發(fā)生基坑突涌的風(fēng)險(xiǎn)。
第一,工業(yè)廢水中往往含有很多的腐蝕性化學(xué)物質(zhì),容易腐蝕建筑物的地基,所以一定要重視污水的處理問(wèn)題,使人們?nèi)粘I钪挟a(chǎn)生的廢水和工業(yè)廢水能實(shí)現(xiàn)無(wú)害排放。
第二,可以通過(guò)技術(shù)手段,提升建筑物表面混凝土的耐久性,在地下水腐蝕性較強(qiáng)的地段,可以選用抗硫酸鹽水泥和礦渣水泥來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土,而在腐蝕問(wèn)題特別嚴(yán)重的地區(qū),則要對(duì)建筑物的樁身進(jìn)行特殊的防腐處理,例如:在樁身的表面涂瀝青或是高分子樹(shù)脂等物質(zhì),都可以有效地解決建筑物被地下水腐蝕的問(wèn)題。
綜上所述,在巖土工程的勘察階段,對(duì)施工區(qū)域的地下水分布、地下水的性質(zhì)進(jìn)行勘察,對(duì)工程的質(zhì)量和工程的順利施工會(huì)產(chǎn)生十分重要的影響。
所以在日后的巖土工程勘查工作中,技術(shù)人員一定要加強(qiáng)對(duì)施工區(qū)域水文地質(zhì)情況的分析,對(duì)地下水將會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)。如果存在發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性,就一定要及時(shí)采取有效的防治措施,盡可能地將損失降到最小。